路面平整度计量装置设计及其误差溯源研究
发布时间：2022-02-26 12:38
国内平整度检测领域存在缺乏统一的计量指标、计量设备精度不满足要求、平整度计算方法没有统一的标准、计量溯源流程存在争议等问题。本文依托国家重点研发项目,针对目前路面平整度研究的问题,对路面平整度计量装置及其计量溯源进行了研究。本文介绍了路面平整度对于路面评价养护的重要意义,通过研究国际平整度指标的理论模型,提出了IRI指标的计算方法,设计了基于激光传感器的路面平整度计量装置并完成了计量溯源。研究目的是基于激光传感器,统一平整度检测流程,通过加速度传感器,改进加速度二次积分算法,提高检测精度。通过将IRI溯源到长度单位m,解决了其他计量指标难以溯源的问题,在此基础上通过标准计量实验完成了对平整度计量装置的进行不确定度分析和计量体系溯源,生成不确定度报告,为今后相关领域的研究奠定了基础。本文研究过程为从理论模型入手、完成计量装置的设计与研究,通过标准计量实验验证的路线推进。首先,对国内外先进的路面平整度评价指标的发展过程进行了深入研究,确定了以国际平整度指标IRI为评价指标和以激光传感器为核心的计量检测方案;根据国际平整度指标IRI的理论模型推导IRI的求解算法;其次,根据检测原理和设计方案...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的背景及意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 路面平整度指标国外研究现状分析
1.3.2 路面平整度指标国内研究现状分析
1.3.3 国内外研究现状评价
1.4 论文主要研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 路面平整度理论模型和计量装置架构
2.1 国际平整度指标
2.1.1 路面平整度定义
2.1.2 国际平整度指标模型
2.2 计量装置硬件系统架构
2.2.1 激光传感器子系统
2.2.2 加速度传感器模块
2.2.3 数据采集模块
2.2.4 电源模块
2.3 计量装置软件系统设计
2.4 本章小结
第3章 平整度指标求解算法
3.1 基于传递矩阵平整度求解算法
3.1.1 传递矩阵及参数
3.1.2 国际平整度指标计算程序
3.2 基于加速度二次积分求解高程数据
3.2.1 基于多项式拟合积分算法
3.2.2 低频衰减算法
3.3 振动测试实验
3.3.1 振动台功能及相关参数
3.3.2 实验流程
3.3.3 基于多项式拟合积分曲线分析
3.3.4 基于低频衰减算法积分曲线分析
3.4 积分误差分析
3.4.1 多项式拟合积分误差分析
3.4.2 低频衰减算法积分误差分析
3.5 本章小结
第4章 平整度计量装置误差溯源
4.1 平整度计量装置误差来源
4.2 传感器的误差来源
4.2.1 加速度传感器误差影响因素
4.2.2 激光传感器误差来源
4.3 误差合成与分配
4.3.1 微小误差取舍
4.3.2 等影响原则分配误差
4.4 不确定度分析
4.4.1 不确定度来源分析
4.4.2 平整度测量结果不确定度分析
4.5 本章小结
结论
一、结论
二、展望与不足
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
(一)参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于路面车辙检测的线结构光图像处理流程[J]. 李莉,孙立军,谭生光,宁国宝. 同济大学学报(自然科学版). 2013(05)
[2]沥青混凝土路面的纹理构造与抗滑性检测方法[J]. 董祥,张士萍,丁小晴,沈正. 公路. 2011(11)
[3]精确车辙检测系统的研究与开发[J]. 王建锋,马建,马荣贵,韩毅. 微电子学与计算机. 2011(02)
[4]惯性基准高程测量方法在路面平整度检测中的应用[J]. 刘新宇,肖传宇,吴勇. 交通信息与安全. 2009(05)
[5]基于快速傅里叶逆变换的路面平整度仿真分析[J]. 胡朋,张婧竼,张建娟. 山东交通学院学报. 2009(03)
[6]用车载式路面激光平整度仪与手推式精密断面仪检测国际平整度指数IRI的试验研究[J]. 张建强. 公路交通科技(应用技术版). 2009(08)
[7]公路路面平整度指标的理论研究[J]. 苏跃宏,布和. 内蒙古科技与经济. 2009(02)
[8]基于国际平整度指数IRI的路面不平度仿真研究[J]. 陈洪兴,何兆益. 公路. 2008(11)
[9]一种路面平整度检测的摄像测量方法[J]. 姜欣,张小虎,于起峰,尚洋. 应用光学. 2008(06)
[10]嵌入式激光路面平整度检测系统研究[J]. 马荣贵,宋宏勋. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2008(05)
硕士论文
[1]多传感器路面谱采集系统及平整度算法研究[D]. 马焕.江苏科技大学 2018
[2]基于数字图像的沥青路面表面构造评价体系研究[D]. 赵晶.长安大学 2012
[3]对称式线激光路面车辙检测技术研究[D]. 方翠.长安大学 2010
本文编号：3644534
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的背景及意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 路面平整度指标国外研究现状分析
1.3.2 路面平整度指标国内研究现状分析
1.3.3 国内外研究现状评价
1.4 论文主要研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 路面平整度理论模型和计量装置架构
2.1 国际平整度指标
2.1.1 路面平整度定义
2.1.2 国际平整度指标模型
2.2 计量装置硬件系统架构
2.2.1 激光传感器子系统
2.2.2 加速度传感器模块
2.2.3 数据采集模块
2.2.4 电源模块
2.3 计量装置软件系统设计
2.4 本章小结
第3章 平整度指标求解算法
3.1 基于传递矩阵平整度求解算法
3.1.1 传递矩阵及参数
3.1.2 国际平整度指标计算程序
3.2 基于加速度二次积分求解高程数据
3.2.1 基于多项式拟合积分算法
3.2.2 低频衰减算法
3.3 振动测试实验
3.3.1 振动台功能及相关参数
3.3.2 实验流程
3.3.3 基于多项式拟合积分曲线分析
3.3.4 基于低频衰减算法积分曲线分析
3.4 积分误差分析
3.4.1 多项式拟合积分误差分析
3.4.2 低频衰减算法积分误差分析
3.5 本章小结
第4章 平整度计量装置误差溯源
4.1 平整度计量装置误差来源
4.2 传感器的误差来源
4.2.1 加速度传感器误差影响因素
4.2.2 激光传感器误差来源
4.3 误差合成与分配
4.3.1 微小误差取舍
4.3.2 等影响原则分配误差
4.4 不确定度分析
4.4.1 不确定度来源分析
4.4.2 平整度测量结果不确定度分析
4.5 本章小结
结论
一、结论
二、展望与不足
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
(一)参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于路面车辙检测的线结构光图像处理流程[J]. 李莉,孙立军,谭生光,宁国宝. 同济大学学报(自然科学版). 2013(05)
[2]沥青混凝土路面的纹理构造与抗滑性检测方法[J]. 董祥,张士萍,丁小晴,沈正. 公路. 2011(11)
[3]精确车辙检测系统的研究与开发[J]. 王建锋,马建,马荣贵,韩毅. 微电子学与计算机. 2011(02)
[4]惯性基准高程测量方法在路面平整度检测中的应用[J]. 刘新宇,肖传宇,吴勇. 交通信息与安全. 2009(05)
[5]基于快速傅里叶逆变换的路面平整度仿真分析[J]. 胡朋,张婧竼,张建娟. 山东交通学院学报. 2009(03)
[6]用车载式路面激光平整度仪与手推式精密断面仪检测国际平整度指数IRI的试验研究[J]. 张建强. 公路交通科技(应用技术版). 2009(08)
[7]公路路面平整度指标的理论研究[J]. 苏跃宏,布和. 内蒙古科技与经济. 2009(02)
[8]基于国际平整度指数IRI的路面不平度仿真研究[J]. 陈洪兴,何兆益. 公路. 2008(11)
[9]一种路面平整度检测的摄像测量方法[J]. 姜欣,张小虎,于起峰,尚洋. 应用光学. 2008(06)
[10]嵌入式激光路面平整度检测系统研究[J]. 马荣贵,宋宏勋. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2008(05)
硕士论文
[1]多传感器路面谱采集系统及平整度算法研究[D]. 马焕.江苏科技大学 2018
[2]基于数字图像的沥青路面表面构造评价体系研究[D]. 赵晶.长安大学 2012
[3]对称式线激光路面车辙检测技术研究[D]. 方翠.长安大学 2010
本文编号：3644534
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